在单细胞和种群水平上进行高通量精子DNA分析
Mohammad Simchi1, Jason Riordon1, Yihe Wang1
1Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Toronto, 5 King's College Road, Toronto, Ontario M5S 3G8, Canada. sinton@mie.utoronto.ca.
The Analyst
|July 13, 2023
概括
一种自动化方法增强了精子DNA完整性测试,使其更快,更准确地用于不孕症诊断. 这种技术改进了手工方法,为评估精子DNA质量提供了临床上可行的工作流.
科学领域:
- 生殖生物学 生殖生物学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 临床诊断 临床诊断 临床诊断
背景情况:
- 精液质量评估对于不孕症治疗和后代健康至关重要.
- 精子DNA完整性测试提供了重要的预后信息.
- 目前的黄金标准流细胞计在临床上并不广泛使用;像精子染色素分散 (SCD) 试验这样的更简单的方法是低通量和主观的.
研究的目的:
- 开发和验证一种用于定量性精子DNA质量评估的自动化方法.
- 为了实现临床上可行的,高通量和客观的替代手动SCD测定.
主要方法:
- 开发一种自动化光学显微镜系统,用于基于色素扩散的分析.
- 利用自动化分析来测量精子DNA扩散系数 (D_DNA) 和人口水平的精子DNA碎片化 (% sDF).
- 将自动化SCD结果与基于流动细胞计的精子染色质结构测定 (SCSA) 度量进行比较.
主要成果:
- 自动化SCD测定在10分钟内评估成千上万的精子,比手工方法有了显著的改进.
- 自动D_DNA测量与SCSADNA碎片化指数 (DFI) (R2 = 0.96) 有很强的相关性.
- 自动化% sDF测量显示出与SCSA% DFI (R2 = 0.98) 的优异一致,并消除了观察者之间的差异.
结论:
- 自动化SCD分析为评估精子DNA完整性提供了标准化,快速和定量方法.
- 这项技术促进了精子DNA完整性测试的临床应用,改善了不孕症的诊断和治疗.
- 开发的方法解决了传统SCD测定的局限性,提供客观和高效的精子质量评估.
